文档介绍：第卷第期宇航学报
年月
三轴飞行仿真转台总体设计及其关键技术
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李尚义赵克定吴盛林张福恩刘庆和
哈尔滨工业大学· 哈尔滨· 。。
摘要本文在一型三轴仿真转台研制的基礴上, 探讨了各种三轴仿真转台的总体布局型式、驱动元
件种类和控制方案等总体设计方面的问题。从分析飞行仿真转台的’大技术指标高频响、超低速、宽
、、、、—
调速高精度入手, 分析了执行元件机械台体液压系统控制技术等方面对上述指标的影响和解决措施,
进而分析出研制仿真转台的关键技术。
主题词电液伺服系统仿真技术关键技术
引言
型转台是哈工大自行研制的, 为红外制导系统服务的三轴仿真转台, 于
—。。
年底投入使用该转台是音叉式立置布局内框为滚动环由无刷电动机直接驱动中框为俯
仰环由两个液压马达直接同步驱动外框为方位环由一个液压马达直接驱动。转台的调节器
选用了一控制方案, 利用极点配置的设计方法。转台的机械框架系统、液压马达、伺服
泵站、无刷电动机、无刷测速电机、控制系统等都是由我校自行研制的。其它元件, 如光电码
盘、电液伺服阀、液压泵、大轴承等全部是国内生产的。
一型仿真转台经正式验收表明具有优良的技术性能。其内、中、外框一。时的通
频带分别为、和三框的最低角速度均达到“内、中, 外框的位置精
度分别达到“、“和。。综合技术性能与美国、、公司生产的一型、
美相当。获得优良睦能如高频响、超低速、宽
调速、高精度的主要关键在于总体方案设计的合理和关键技术研制的突破
本文结合一型仿真转台的成功研制, 介绍其总体方案、驱动元件、驱动方案的确
定及对关键技术的探讨。
三轴仿真转台总体结构方案
飞行仿真转台的三个框架轴相互垂直, 被测试件装在与内框轴固联的负载盘或支架上。
内框轴支承在中框架上, 中框轴支承在外框架上, 构成了内、中、外三个回转自由度的万向框
架。各框都有自己的驱动元件。转台有生式和卧式两种布局型式, 立式转台的外框轴垂直于
水平面, 卧式转台的外框轴平行于地平面。立式转台的结构多数为音叉式, 如图所示。其
本文年月日收到
宇航学报第卷
内框架结构多数为园盘式, 少数为型。由于在内框架上安装被试件, 而被试件前方必须有
足够大的视场范围, 因此, 重力偏载常常是仿真转台结构上所固有的特点。音叉式结构的主
要优点有二一是前方和上方是敞开的, 便于装卸和观察被试件二是当转台实现方位和俯
仰运动使框架处在不同位置时, 框架自身重力引起的静态变形的差别不大, 这一点对设计高
精度仿真转台是有利的, 其主要缺点是外框架的动态刚度偏低。为了克服这一缺点, 可将其
外框架设计成封闭的型结构, 在其上方也设置支承, 称为双支承立式转台, 如图所示,
但其转台高度和外形尺寸增大。
内框马达中框马达
图音叉式三轴仿真转台图立式双支承三轴仿真转台
卧式转台的外框架为封闭式的型结构, 如图所示。其两端分别支承在刚度很高的
两个立柱上, 使外框架和转台总体机械结构的刚度高, 而且由于外框用两个马达同步驱动,
这对提高转台俯仰方向的固有频率是有利的。此外, 由于外框马达排量大, 重力偏载力矩占
的比例小。其主要缺点是当外框架轴向尺寸较大时, 弯曲刚